tcc - luiz alencar 2016

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
LUÍZ FERNANDO PRAIA DE ALENCAR 
 
 
 
 
 
 
 
COMPATIBILIDADE DE ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE EM CIMENTOS 
PORTLAND UTILIZADOS NO ESTADO DE RORAIMA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Boa Vista, RR 
2016
ii 
 
 
 
 
LUÍZ FERNANDO PRAIA DE ALENCAR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
COMPATIBILIDADE DE ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE EM CIMENTOS 
PORTLAND UTILIZADOS NO ESTADO DE RORAIMA 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso como 
requisito parcial à obtenção do título de 
Bacharel em Engenharia Civil da 
Universidade Federal de Roraima. 
Orientar: Prof. Me. Renan José da Costa 
Ribeiro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Boa Vista, RR 
2016
iii 
 
 
 
 
LUÍZ FERNANDO PRAIA DE ALENCAR 
 
 
COMPATIBILIDADE DE ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE EM CIMENTOS 
PORTLAND UTILIZADOS NO ESTADO DE RORAIMA 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentada como requisito para obtenção do título 
de Bacharel em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Roraima, defendido 
em ___ de ___________________ de 2016 e avaliada pela seguinte banca 
examinadora: 
 
_______________________________________________ 
Prof. Me. Renan José da Costa Ribeiro (UFRR) 
(Orientador) 
 
_______________________________________________ 
Prof. Dr. Dirceu Medeiros de Morais (UFRR) 
(Examinador Interno) 
 
_______________________________________________ 
Prof. Dr. Pedro Alves da Silva Filho (UFRR) 
(Examinador Interno) 
 
 
 
 
 
iv 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Aponta para a fé e rema!” 
(Marcelo Camelo) 
v 
 
AGRADECIMENTOS 
Primeiramente, agradeço a Deus por ser meu guia. 
À minha mãe Claudete da Silva Praia, a qual foi a maior incentivadora dos meus 
estudos e sempre me apoiou em minhas decisões. Mesmo em grandes dificuldades, 
nunca abriu mão de ofertar a oportunidade de qualidade de estudo. Muito obrigado! 
Ao meu pai, Gilberto da Conceição de Alencar, que sempre esteve ao meu lado desde 
as situações mais difíceis às mais felizes. Nossas viagens, principalmente para 
acompanhar nosso Vasco da Gama, foram muito importantes para ouvir conselhos e 
incentivos. Muito obrigado! 
Aos meus irmãos, por serem grandes amigos nas horas mais difíceis. 
Aos meus avós e tios, que influenciaram na formação do meu caráter e contribuíram 
para que eu nunca desistisse. 
Aos meus amigos, pela ausência devido à faculdade. Às vezes é preciso abrir mão de 
certas coisas em prol de algo maior, mas sempre estiveram perto de mim, mesmo que 
distante. 
À minha namorada, Kelyane Rodrigues, que sempre entendeu a minha rotina e me 
apoiou nas horas difíceis. Nossas horas juntos me fez esquecer os problemas e 
renovou minhas forças. 
Aos meus colegas de classe, pela convivência e risadas. 
Ao meu orientador, Me. Renan José da Costa Ribeiro, que apesar dos obstáculos 
encontrados para a realização deste trabalho, que me incentivou e nunca me deixou 
abaixar a cabeça. Obrigado pelas conversas informais e pelos direcionamentos para 
o mercado de trabalho. 
Ao grupo do Programa de Educação Tutorial da Engenharia Civil, que ao longo de 
quase dois anos, foi um lugar de bastante aprendizado. 
Obrigado a todos envolvidos em minha formação! 
vi 
 
RESUMO 
Com o avanço da tecnologia, a deficiência dos concretos convencionais fez com que 
surgissem concretos especiais para solucionar alguns problemas. Juntamente a estes 
concretos, surgiram aditivos químicos e adições minerais como algumas das 
soluções. O aditivo superplastificante foi criado para deixar as misturas mais plásticas, 
uma vez que relações água/cimento baixas tendem a deixar o concreto não-
trabalhável. Estes aditivos reagem com o cimento Portland. Diante disto, nasceu a 
necessidade do estudo de compatibilidade entre estes dois materiais, pois a 
composição química do cimento Portland interfere diretamente no ponto de saturação 
do superplastificante. Este ponto é importante, pois, quaisquer dosagens acima, não 
ganhará aumento de trabalhabilidade, tornando-se antieconômico. O objetivo deste 
presente trabalho é comparar a compatibilidade de aditivo superplastificante em 
cimentos Portland encontrados no estado de Roraima. O programa experimental 
consistiu em adotar pontos de dosagens e confeccionar pastas, submetendo-as aos 
ensaios de Mini Abatimento de Kantro e Funil de Marsh. Os dois ensaios possuem 
metodologias diferentes: o primeiro, analisa o ponto de saturação através do diâmetro 
encontrado pelo abatimento de um mini tronco-cone; o segundo, através do tempo de 
escoamento por meio de um funil. Os resultados obtidos por meio deste estudo foram 
satisfatórios. O cimento CP I – S – 40 apresentou-se mais compatível que o CP IV – 
32, obtendo diâmetros maiores e tempos de escoamento menores. Além disso, o CP 
I – S – 40 apresentou a faixa de dosagem de acordo com a estabelecida pelo 
fabricante do superplastificante, o que não aconteceu com o CP IV – 32, que por sua 
vez apresentou uma mistura mais homogênea, sujeito a uma segregação menor. 
 
Palavras-chave: Superplastificante. Cimento Portland. Compatibilidade de aditivos. 
Trabalhabilidade. Plasticidade. Ponto de saturação. Pastas de cimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
vii 
 
ABSTRACT 
 
 
With the advancement of technology, the deficiency of conventional concrete has 
spurred special concrete to solve some problems. Together these concrete emerged 
chemical additives and mineral additions as some of the solutions. The superplasticizer 
was created to let more plastic mixtures, since water / cement low tend to leave the 
non-workable concrete. These additives react with Portland cement. In view of this was 
born the need to study the compatibility between these two materials because the 
cement chemical composition of Portland interfere directly in superplasticizer 
saturation point. This point is important because any dosages above, will gain 
increased workability, making it uneconomical. The aim of this study is to compare the 
superplasticizer compatibility in Portland cement found in the state of Roraima. The 
experimental program was to adopt points of dosages and fabricate folders, submitting 
them to the Mini Abatement test Kantro and funnel Marsh. The two tests have different 
methodologies: the first analyzes the saturation point through the diameter found by 
the reduction of a truncated cone mini; the second through the flow time through a 
funnel. The results obtained from this study were satisfactory. The cement CP I - S - 
40 is presented more compatible than the CP IV - 32, yielding smaller and larger 
diameters flow times. In addition, the CP I - S - 40 presented the dosage range 
according to established by superplasticizer manufacturer, which does not happen with 
the CP IV - 32, which in turn showed a more homogeneous mixture subject to 
separation smaller. 
 
Keywords: Superplasticizer. Portland cement. Additives compatibility. Workability. 
Plasticity. Saturation point. Cement pastes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
viii 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 2.1 – Aparelho do ensaio de abatimento (molde) ........................................... 30 
Figura 2.2 – Aparelho Vebe ...................................................................................... 31 
Figura 2.3 – Aparelho utilizado no ensaio de fator de compactação ......................... 32 
Figura 2.4 – Croqui do molde utilizado para o ensaio de mini abatimento ................ 39 
Figura 2.5 – Funil de Marsh com dimensões internas ............................................... 40 
Figura 2.6 – Suporte para o apoio do funil, com o funil acoplado.............................. 40 
Figura 3.1 – Fluxograma das principais atividades da pesquisa ............................... 41 
Figura 3.2 – Argamassadeira utilizada na confecção das pastas.............................. 44 
Figura 3.3 – Mistura manual dos componentesda pasta .......................................... 44 
Figura 3.4 – Mistura mecânica da pasta na argamassadeira .................................... 45 
Figura 3.5 – Mistura final da pasta ............................................................................ 45 
Figura 3.6 – Mini Cone Kantro centralizado sobre uma placa de acrílico .................. 46 
Figura 3.7 – Execução do mini abatimento de Kantro ............................................... 47 
Figura 3.8 – Especificações da peneira 2,36 mm ...................................................... 48 
Figura 3.9 – Execução do ensaio Funil Marsh .......................................................... 49 
Figura 3.10 – Conjunto Funil Marsh e proveta após execução do ensaio ................. 49 
Figura 4.1 – Ensaio Mini Abatimento de Kantro nos cimentos Portland a 10 min ..... 52 
Figura 4.2 – Ensaio Mini Abatimento de Kantro nos cimentos Portland a 20 min ..... 53 
Figura 4.3 – Ensaio Mini Abatimento de Kantro nos cimentos Portland a 30 min ..... 53 
Figura 4.4 – Espraiamento do CP I – S – 40 para SP/c de 0,15% ............................ 54 
Figura 4.5 – Espraiamento do CP I – S – 40 para SP/c de 1,10% ............................ 54 
Figura 4.6 – Espraiamento do CP IV – 32 para SP/c de 0,15% ................................ 55 
Figura 4.7 – Espraiamento do CP IV – 32 para SP/c de 1,10% ................................ 55 
Figura 4.8 – Curva de Tendência para o CP I – S – 40 a 30 minutos ....................... 56 
Figura 4.9 – Curva de Tendência para o CP IV – 32 a 10 minutos ........................... 57 
Figura 4.10 - Ensaio Funil de Marsh no cimento CP I – S – 40 ................................. 58 
Figura 4.11 - Ensaio Funil de Marsh no cimento CP IV – 32 ..................................... 59 
Figura 4.12 – Material retido na peneira 2,36 mm para SP/c de 1,10% .................... 59 
Figura 4.13 – Material retido na peneira 2,36 mm para SP/c de 1,40% .................... 60 
Figura 4.14 – Material retido na peneira 2,36 mm para SP/c de 1,70% .................... 60 
Figura 4.15 – Material retido na peneira 2,36 mm para SP/c de 1,70% .................... 61 
Figura 4.16 - Curva de Tendência para o CP I – S – 40 ........................................... 62 
ix 
 
Figura 4.17 – Curva de Tendência para o CP IV - 32 ............................................... 62 
Figura 4.18 – Combinação de resultados para o CP I – S – 40 ................................ 63 
Figura 4.19 – Combinação de resultados para o CP IV - 32 ..................................... 63 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
x 
 
LISTA DE QUADROS 
Quadro 2.1 – Abreviações dos compostos químicos ................................................ 19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xi 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 2.1 – Tipos de cimento Portland segundo a ABNT ........................................ 22 
Tabela 2.2 – Resistências inicias obtidas utilizando aditivos superplastificantes ...... 25 
Tabela 3.1 – Características físico-químicas do cimento CP I – S – 40 .................... 42 
Tabela 3.2 – Características físico-químicas do cimento CP IV – 32 (continua) ....... 42 
Tabela 3.3 – Características do superplastificante utilizado ...................................... 43 
Tabela 3.4 – Proporcionamento de materiais para o Mini Abatimento Kantro .......... 46 
Tabela 3.5 – Proporcionamento de materiais para o Funil de Marsh ........................ 47 
Tabela 4.1 – Ensaio do Mini Abatimento Kantro no cimento CP I – S – 40 a 10 min 50 
Tabela 4.2 – Ensaio do Mini Abatimento Kantro no cimento CP I – S – 40 a 20 min 50 
Tabela 4.3 – Ensaio do Mini Abatimento Kantro no cimento CP I – S – 40 a 30 min 50 
Tabela 4.4 – Ensaio do Mini Abatimento Kantro no cimento CP IV - 32 a 10 min ..... 51 
Tabela 4.5 – Ensaio do Mini Abatimento Kantro no cimento CP IV - 32 a 20 min ..... 51 
Tabela 4.6 – Ensaio do Mini Abatimento Kantro no cimento CP IV - 32 a 30 min ..... 51 
Tabela 4.7 – Ensaio Funil de Marsh no cimento CP I – S – 40 ................................. 57 
Tabela 4.8 - Ensaio Funil de Marsh no cimento CP IV - 32 ....................................... 58 
 
 
 
 
 
 
xii 
 
LISTA DE EQUAÇÕES 
Equação 4.1 - Curva de tendência - Mini abatimento de Kantro - CP I - S - 40 ........ 56 
Equação 4.2 - Cruva de tendência - Mini abatimento de Kantro - CP IV - 32 ........... 57 
Equação 4.3 - Curva de tendência - Funil de Marsh - CP I - S - 40 .......................... 62 
Equação 4.4 - Curva de tendência - Funil de Marsh - CP IV - 32.............................. 63 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xiii 
 
LISTA DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES 
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas; 
cm – centímetro; 
cm³ – centímetro cúbico; 
g – grama; 
h – hora; 
kg – cuilograma; 
m² – metro quadrado; 
m³ – metro cúbico; 
mm – milímetro; 
MPa – megapascal; 
s – segundos; 
SP/c – relação superplastificante/cimento; 
SP – superplastificante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 15 
1.1 Justificativa ................................................................................................... 16 
1.2 Objetivos ...................................................................................................... 16 
1.2.1 Objetivo Geral ........................................................................................ 16 
1.2.2 Objetivos Específicos ............................................................................ 17 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .............................................................................. 18 
2.1 Cimento Portland ......................................................................................... 18 
2.1.1 Obtenção ............................................................................................... 18 
2.1.2 Composição Química ............................................................................ 19 
2.1.3 Tipos de cimento Portland ..................................................................... 20 
2.1.4 Hidratação do cimento Portland............................................................. 22 
2.1.5 Finura do cimento Portland .................................................................... 23 
2.2 Aditivo superplastificante .............................................................................. 24 
2.3 Concreto fresco ............................................................................................ 26 
2.3.1 Trabalhabilidade .................................................................................... 27 
2.3.2 Segregação e Exsudação ...................................................................... 34 
2.3.3 Tempo de Pega ..................................................................................... 36 
2.4 Compatibilidade entre cimento Portland e aditivo superplastificante ........... 37 
2.4.1 Mini Abatimento de Kantro .................................................................... 38 
2.4.2 Funil de Marsh ....................................................................................... 39 
3 METODOLOGIA ................................................................................................ 41 
3.1 Caracterização dos materiais ....................................................................... 41 
3.1.1 Cimento ................................................................................................. 42 
3.1.2 Superplastificante .................................................................................. 43 
3.2 Confecção das pastas .................................................................................. 43 
3.3 Métodos .......................................................................................................45 
3.3.1 Mini Abatimento de Kantro .................................................................... 45 
3.3.2 Funil de Marsh ....................................................................................... 47 
4 RESULTADOS .................................................................................................. 50 
4.1 Mini abatimento de Kantro ........................................................................... 50 
4.2 Funil de Marsh ............................................................................................. 57 
4.3 Combinação de resultados ........................................................................... 63 
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................... 64 
5.1 Sugestões para trabalhos futuros ................................................................ 65 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 66 
15 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
O concreto, material mais utilizado atualmente para construções de diversos 
tipos, sofreu avanços tecnológicos ao longo do tempo. Misturas de concretos 
convencionais de cimento Portland sofrem de certas deficiências. Tentativas de 
superar tais deficiências, resultaram no desenvolvimento de tipos especiais de 
concretos (MEHTA e MONTEIRO, 2008). Exemplos destes concretos especiais são o 
concreto de alto desempenho (CAD) e o concreto alto adensável (CAA), produzidos 
com aditivos químicos e adições minerais. 
Segundo Mehta e Monteiro (2008), os aditivos, conforme suas características, 
proporcionam ao concreto vantagens como: aumentar a plasticidade do concreto sem 
aumentar o teor de água, reduzir a segregação e a exsudação, retardar e acelerar o 
tempo de pega, acelerar a velocidade de desenvolvimento da resistência nas 
primeiras idades e aumentar a durabilidade em condições específicas de exposição. 
Para a obtenção de concretos com melhores desempenhos e maiores 
resistências, é necessário que reduza a relação água/cimento. Porém, esta redução 
afeta a trabalhabilidade do concreto de cimento Portland, surgindo então os 
plastificantes. Aditivos que ao adicionado em pequenas quantidades, não agravam a 
resistência nem a durabilidade. 
Os superplastificantes, também conhecidos como redutores de água de alta 
eficiência, tiveram sua primeira geração na década de 70, atualmente estão 
disponíveis os superplastificantes de última geração denominado até mesmo por 
algumas indústrias de hiperplastificantes. Superplastificantes são capazes de reduzir 
água de mistura em até 40%, de acordo com a especificação dos fabricantes, um 
avanço significativo quando comparado aos primeiros plastificantes normais que eram 
capazes de reduzir a quantidade de água de mistura no intervalo de 5% a10 % (SILVA 
et al, 2013). 
O estudo da compatibilidade de aditivo superplastificante com o cimento Portland 
é baseado no comportamento reológico da pasta de cimento. Cada tipo de cimento 
Portland se comporta de diferente maneira em relação às demais, uma vez que sua 
composição interfere nas reações junto ao superplastificante. Métodos como o Mini 
Abatimento de Kantro e o o funil Marsh, permitem obter o ponto de saturação, 
16 
 
dosagem em que a adição de superplastificante na pasta de cimento não sofre mais 
ganho de trabalhabilidade, viabilizando a economia. 
O procedimento para a determinação do ponto de saturação consiste em variar o teor 
de aditivo, medindo-se o tempo de escoamento, ou o diâmetro de abertura, em cada 
ponto. A saturação ocorre quando o aumento no teor de aditivo não promove mais 
alterações nos resultados dos ensaios (AÏTCIN et al, 1994 apud MELO, 2005). 
1.1 Justificativa 
O concreto é um material composto por cimento Portland, agregados miúdo, 
agregados graúdo e água. Ao decorrer do avanço da tecnologia, adições minerais e 
aditivos foram adicionados a essa mistura para solucionar defeitos existentes nestes 
concretos. O CAD, em especial, é um concreto superior ao concreto convencional em 
uma ou mais propriedades e um de seus componentes é o aditivo superplastificante. 
A seleção de material para a composição do CAD é bastante criteriosa para que 
a mistura confeccionada garanta o desempenho proposto. O superplastificante possui 
uma vida útil, uma vez que ao ser adicionado ao concreto, ao decorrer do tempo, a 
mistura que era bastante fluida e trabalhável começa a apresentar perda de 
abatimento e consistência. 
Nem todos os tipos e marcas de superplastificantes reagem da mesma forma 
com um determinado cimento. Isto é um indicativo de problemas de compatibilidade. 
O estudo de compatibilidade entre material cimentício e superplastificante trata-se de 
uma importante ferramenta, para estimar-se da melhor forma, o comportamento 
reológico do concreto fresco (AÏTCIN, 2000 apud BISPO, 2009). 
Este estudo almeja analisar a compatibilidade entre aditivo superplastificante e 
cimentos Portland encontrados na cidade de Boa Vista através dos métodos: mini 
abatimento de Kantro e funil de Marsh. 
1.2 Objetivos 
1.2.1 Objetivo Geral 
Comparar a compatibilidade de superplastificante com os cimentos Portland 
existentes no estado de Roraima. 
17 
 
1.2.2 Objetivos Específicos 
a) Confeccionar pastas de cimento Portland comum e pozolânico; 
b) Verificar através do mini abatimento de Kantro e funil Marsh o ponto de 
saturação das pastas confeccionadas; 
c) Verificar qual tipo de cimento empregado em Boa Vista-RR, é mais 
compatível com o superplastificante investigado; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
2.1 Cimento Portland 
A ABNT NBR 5732:1991 define cimento Portland como um aglomerante obtido 
pela moagem de clínquer Portland ao qual se adiciona, durante a operação, a 
quantidade necessária de uma ou mais formas de sulfato de cálcio. Durante a 
moagem é permitido adicionar a esta mistura materiais pozolânicos, escórias 
granuladas de alto-forno e/ou materiais carbonáticos. 
A American Society for Testing and Material (ASTM) através de sua instrução 
normativa C 150 define cimento Portland como um cimento hidráulico produzido pela 
moagem de clínqueres constituídos essencialmente por silicatos de cálcio hidráulicos 
e uma pequena quantidade de uma ou mais formadas de sulfato de cálcio. Clínqueres 
são nódulos de 5 a 25 mm de diâmetro de material sinterizado que é produzido quando 
uma mistura de matérias-primas de composição pré-determinada é aquecida em altas 
temperaturas (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
A ABNT NBR 5736:1991 define materiais silicosos ou silicoaluminosos que por 
si sós possuem pouca ou nenhuma atividade aglomerante, mas que, quando 
finamente divididos e na presença de água, reagem com o hidróxido de cálcio, à 
temperatura ambiente, para formar compostos com propriedades cimentícias. 
2.1.1 Obtenção 
Segundo Giammusso (1992 apud Bispo, 2009) cimento é obtido a partir das 
operações de moagem de mistura de calcário e argila em proporções adequadas; 
essa mistura é colocada em um forno onde é aquecida até praticamente o início da 
fusão, produzindo, após o resfriamento rápido, um material denominado clínquer. O 
clínquer é moído juntamente com o gesso, resultando no cimento Portland, como se 
encontra no mercado, na forma de pó muito fino, cinzento levemente esverdeado. 
Segundo Mehta e Monteiro (2008), como os silicatos de cálcio são constituintes 
primários do cimento Portland, a matéria-prima para a produção de cimento deve 
conter cálcio e sílica em formas e proporções adequadas. Materiais de carbonato de 
cálcio que ocorrem naturalmente, como calcário, giz calcário argiloso e conchas do 
mar, são fontes industriais comuns de cálcio, mas argila ou dolomita (CaCO3MgCO3) 
normalmente estão presentes como impurezas. Argilas e folhelhos, em vez de 
19 
 
quartzo, são as fontes preferidas de sílica adicional na mistura de matéria-primapara 
a produção de silicatos de cálcio, pois a sílica quartzítica não reage facilmente com o 
calcário. 
2.1.2 Composição Química 
De acordo com Bauer (2012), os constituintes fundamentais do cimento Portland 
são a cal (CaO), a sílica (SiO2), a alumina (Al2O3), o óxido de ferro (Fe2O3), certa 
proporção de magnésia (MgO) e uma pequena porcentagem de anidrido sulfúrico 
(SO3), que é adicionado após a calcinação para retardar o tempo de pega do produto. 
Possuem outros constituintes menores tais como impurezas, óxido de sódio (Na2O), 
óxido de potássio (K2O), óxido de titânio (TiO2) e outras substâncias de menor 
importância. 
Embora o cimento Portland consista essencialmente de vários compostos de 
cálcio, os resultados das análises químicas de rotina são expressos em termos de 
óxidos dos elementos presentes (MEHTA e MONTEIRO, 2008). É costume expressar 
os óxidos individuais e compostos por clínquer com o uso das abreviações 
apresentadas no Quadro 2.1: 
 Quadro 2.1 – Abreviações dos compostos químicos 
 
 
 
 
Óxido Abreviação Composto Abreviação 
CaO C 3CaO.SiO2 C3S 
SiO2 S 2CaO.SiO2 C2S 
Al2O3 A 3CaO.Al2O3 C3A 
Fe2O3 F 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF 
MgO M 4CaO.3Al2O3.SO3 C4A3S 
SO3 S 3CaO.2SiO2.3H2O C3S2H3 
H2O H CaSO3.2H2O CSH2 
Fonte: Adaptado de MEHTA e MONTEIRO (2008) 
O silicato tricálcio (C3S) é o maior responsável pela resistência em todas as 
idades, especialmente até o fim do primeiro mês de cura. O silicato bicálcio (C2S) 
adquire maior importância no processo de endurecimento em idades mais avançadas, 
sendo largamente responsável pelo ganho de resistência a um ano ou mais. O 
aluminato de cálcio (C3A) também contribui para a resistência, especialmente no 
primeiro dia. O ferro aluminato de cálcio (C4AF) em nada contribui para a resistência 
(BAUER, 2012). 
20 
 
O aluminato de cálcio (C3A) muito contribui para o calor de hidratação, 
especialmente no início do período de cura. O silicato tricálcio é o segundo 
componente em importância no processo de liberação de calor. Os dois outros 
componentes contribuem pouco para a liberação de calor. O aluminato de cálcio, 
quando presente em forma cristalina, é o responsável pela rapidez de pega. Com a 
adição de proporção conveniente de gesso, o tempo de hidratação é controlado. O 
silicato tricálcio é o segundo componente com responsabilidade pelo tempo de pega 
do cimento. Os outros constituintes se hidratam lentamente, não tendo efeito sobre o 
tempo de pega (BAUER, 2012). 
2.1.3 Tipos de cimento Portland 
Os cimentos originalmente foram fabricados seguindo especificações de 
encomendas de consumidores que possuíam certas características convenientes a 
um trabalho. Em cada país, a indústria produz limitados tipos de cimentos, seja 
padronizado ou não por órgãos normalizadores. Não se encontram todos os tipos 
disponíveis no mercado, onde muitos deles, destinados a usos especiais, são obtidos 
mediante encomenda. No Brasil são produzidos vários tipos de cimento, oficialmente 
normalizados (BAUER, 2012). 
Os principais tipos de cimento Portland oferecidos no mercado, e mais 
empregados na construção civil são (ABCP, 2002): 
a) Cimento Portland comum; 
b) Cimento Portland composto; 
c) Cimento Portland de alto-forno; 
d) Cimento Portland pozolânico. 
O mesmo autor ainda cita que são consumidos também, só que em menor 
escala, principalmente pelas características especiais de aplicação, os seguintes 
cimentos: 
a) Cimento Portland de alta resistência; 
b) Cimento Portland resistente aos sulfatos; 
c) Cimento Portland branco; 
d) Cimento Portland de baixo calor de hidratação; 
e) Cimento para poços petrolíferos. 
21 
 
A norma americana ASTM C 150, Standard Specification for Portland Cement, 
abrange os seguintes oito tipos de cimento Portland (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
 Tipo I: Utilizado quando não se exigem propriedades especiais especificadas 
para qualquer outro tipo. Não há limites impostos para nenhum dos quatro 
compostos principais. 
 Tipo IA: Cimento Tipo I com incorporador de ar, quando o ar incorporado é 
necessário (por exemplo, para fazer concreto resistente ao congelamento). 
 Tipo II: Para uso geral, especialmente quando resistência moderada ao sulfato 
é moderada. O teor de C3A do cimento é limitado a um máximo de 8%. Um 
limite máximo adicional de 58% da soma de C3S e C3A também se aplica 
quando um calor de hidratação moderado é necessário e não há dados de 
ensaio disponíveis para o calor de hidratação. 
 Tipo IIA: Cimento Tipo II com incorporador de ar, quando o ar incorporado é 
desejado. 
 Tipo III: Utilizado quando é necessária alta resistência inicial. Para assegurar 
que a alta resistência não se deva principalmente aos produtos de hidratação 
do C3A, a norma limita o teor de C3A do cimento em no máximo 15%. 
 Tipo IIIA: Cimento Tipo III com incorporador de ar, quando o ar incorporado é 
desejado. 
 Tipo IV: Usado quando é necessário baixo calor de hidratação. Como o C3S 
e o C3A produzem altos calores de hidratação, e o C2S produz um calor muito 
mais baixo, a norma determina limites máximos de 35 e 7% para C3S e C3A, 
respectivamente, e exige um mínimo de 40% para o C2S. 
 Tipo V: Usado quando é necessária alta resistência a sulfato. A norma 
estabelece um limite máximo de 5% de C3A a ser aplicado quando o ensaio 
de expansão de sulfato não é exigido. 
Os cimentos comercializados no Brasil são classificados conforme a Tabela 2.1 
de acordo com a ABNT: 
 
 
 
22 
 
Tabela 2.1 – Tipos de cimento Portland segundo a ABNT 
Tipo de cimento Norma Sigla 
Composição (percentual em massa) 
Clínquer 
+ gesso 
Escória 
granulada 
de alto 
forno 
Material 
pozolânico 
Material 
carbonático 
Comum NBR 5732:91 
CP I 100 - - - 
CP I - S 95 - 99 1 - 5 
Composto 
NBR 
11578:91 
CP II - E 56 - 94 6 - 34 - 0 - 10 
CP II - Z 76 - 94 - 6 - 14 0 - 10 
CP II - F 90 - 94 - - 6 - 10 
Alto-forno NBR 5735:91 CP III 25 - 95 35 - 70 - 0 - 5 
Pozolânico NBR 5736:91 CP IV 45 - 85 - 15 - 50 0 - 5 
Alta resistência 
inicial 
NBR 5733:91 CP V - ARI 95 - 100 - - 0 - 5 
Branco estrutural 
NBR 
12989:91 
CPB 75 - 100 - - 0 - 25 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
2.1.4 Hidratação do cimento Portland 
Segundo Petrucci (1998), os compostos presentes no cimento Portland são 
anidros, mas, quando postos em contato com a água, reagem com ela, formando 
produtos hidratados. A hidratação do cimento consiste na transformação de 
compostos anidros mais solúveis em compostos hidratados menos solúveis. Na 
hidratação, há formação de uma calda de gel em torno dos grãos do composto 
anidros, de maneira que, na zona de transição (zona intermediária entre o cristal 
primário e o gel), a solução é supersaturada em relação aos compostos hidratados. 
As variações de concentração de soluto e água fazem com que se gere um gradiente 
de concentração, originando uma pressão osmótica que vai trazer a ruptura do gel, 
expondo novas áreas do composto anidro à ação da água. 
O cimento Portland anidro não aglomera areia e rocha. Ele adquire a propriedade 
adesiva apenas quando é misturado à água. Isso se dá porque a reação química do 
cimento com a água, comumente denominada de “hidratação do cimento”, resulta em 
produtos que possuem características de pega e endurecimento (MEHTA e 
MONTEIRO, 2008). 
Estes mesmo autores propõem dois mecanismos de hidratação do cimento 
Portland. A primeira, hidratação por dissolução-precipitação, onde envolve a 
dissolução de compostos anidros em seus constituintes iônicos, a formação de 
23 
 
hidratos em solução e, devido à sua baixa solubilidade, uma eventual precipitação de 
hidratos resultantes da solução supersaturada. A segunda, topoquímico ou hidratação 
no estado sólido do cimento, onde as reações acontecem diretamente na superfície 
dos compostos do cimento anidro sem que os compostos entrem em solução. 
Como o cimento Portland é composto de uma mistura heterogêneade vários 
compostos, o processo de hidratação consiste em reações simultâneas dos 
compostos anidros com água. Entretanto, nem todos os compostos se hidratam à 
mesma velocidade. Os aluminatos são conhecidos por se hidratarem a uma 
velocidade muito mais rápida do que os silicatos. Na verdade, as características de 
enrijecimento (perda de consistência) e pega (solidificação) de uma pasta de cimento 
Portland são amplamente determinadas por reações de hidratação envolvendo os 
aluminatos (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
De acordo com Aitcin (2000 apud BISPO, 2009) durante a mistura cimento/água, 
os diferentes íons liberados pelas diferentes fases entram em solução. A superfície 
das partículas é parcialmente coberta com silicato de cálcio hidratado (C-S-H) e com 
etringita. 
2.1.5 Finura do cimento Portland 
A finura do cimento é uma noção relacionada com o tamanho dos grãos do 
produto. É usualmente definida de duas maneiras distintas: pelo tamanho máximo do 
grão, quando as especificações estabelecem uma proporção em peso do material 
retido na operação de peneiramento em malha de abertura definida, e, 
alternativamente, pelo valor da superfície específica (soma das superfícies dos grãos 
contidos em um grama de cimento) (BAUER, 2012). 
Para Mehta e Monteiro (2008), além da composição dos compostos, a finura do 
cimento também afeta a sua reatividade com a água. Geralmente, quanto mais fino o 
cimento, mais rápida será sua reação. Para uma dada composição de compostos, a 
taxa de reatividade e, com ela, o desenvolvimento da resistência pode ser 
intensificado pela moagem mais fina do cimento; porém, os custos da moagem e do 
calor emitido na hidratação estabelecem alguns limites para a finura. 
Quanto mais fino o cimento, maior a dosagem necessária de superplastificante para 
se obter a trabalhabilidade desejada (NEVILLE, 1997 apud BISPO, 2009). 
24 
 
2.2 Aditivo superplastificante 
Segundo Mehta e Monteiro (2008), os superplastificantes são também chamados 
de aditivos redutores de água de alta eficiência, porque são capazes de reduzir de 
três a quatro vezes a água de amassamento em uma determinada mistura de concreto 
comparado aos aditivos redutores de água normais. Estes autores afirmam, ainda, 
que comparada à redução de 5 a 10% na água de amassamento que é possível pela 
aplicação de aditivos superplastificantes comuns, uma redução de água entre 20 a 
30% geralmente pode ser obtida enquanto se mantém a alta consistência no concreto 
de referência. 
Segundo Collepardi et al. (1999) apud Mendes (2002), os superplastificantes 
podem ser utilizados no concreto para três propósitos específicos e/ou combinações 
entre eles: 
a) Aumentar a trabalhabilidade numa determinada mistura, a fim de melhorar 
algumas características do concreto; 
b) Reduzir a quantidade de água, para um mesmo consumo de cimento e 
trabalhabilidade, a fim de reduzir a relação a/c, aumentando a resistência e 
melhorando a durabilidade; 
c) Reduzir tanto a quantidade de água quanto de cimento, mantendo a mesma 
trabalhabilidade e resistência, a fim de evitar fissuras, retração e tensões 
térmicas causadas pelo calor de hidratação do cimento. 
Frequentemente, devido à maior velocidade de hidratação do cimento no 
sistema bem disperso, as misturas de concreto que contêm superplastificantes 
apresentam resistências à compressão ainda maiores a um, três e sete dias 
comparado com o concreto de referência com a mesma relação água/cimento 
conforme Tabela 2.2. isso é especialmente importante na indústria de concreto pré-
moldado, onde altas resistências iniciais são necessárias para uma reutilização rápida 
de fôrmas. Por meio de uso de alto consumo de cimento e relações água/cimento bem 
abaixo de 0,4, é possível se obterem taxas de desenvolvimento de resistência ainda 
mais rápidas (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
 
 
25 
 
Tabela 2.2 – Resistências inicias obtidas utilizando aditivos superplastificantes 
Ensaio 
Consumo 
de 
cimento 
(kg/m³) 
Relação 
água/cimento 
Abatimento 
(mm) 
Resistência à 
compressão (Mpa) 
1 
dia 
3 
dias 
7 
dias 
28 
dias 
Concreto de 
referência (sem 
aditivo) 
360 0,60 225 10 21 32 45 
Concreto de mesma 
consistência do 
acima, mas 
contendo menos 
água e 2% de 
superplastificante em 
massa de cimento 
360 0,45 225 20 35 43 55 
Concreto de mesma 
relação 
água/cimento, mas 
sem 
superplastificante e 
com abatimento 
menos que a mistura 
anterior 
360 0,45 30 16 28 27 52 
 
Fonte: MEHTA e MONTEIRO (2008) 
A quantidade de superplastificante necessária para obtenção de uma pasta com 
fluidez aumenta com a área específica do cimento Portland. Quanto mais fino o 
cimento, mais superplastificante é requerido para obter a trabalhabilidade 
(CORDEIRO, 2001). 
O principal efeito das cadeias longas do superplastificante é o de ficarem 
adsorvidas nas partículas de cimento, conferindo-lhes uma carga altamente negativa 
de modo que elas passam a se repelir. Isso provoca defloculação e dispersão das 
partículas de cimento. A melhoria resultante da ação do superplastificante pode ser 
aproveitada de dois modos distintos. Permite para uma mesma relação 
água/aglomerante e um mesmo teor de água na mistura um aumento considerável da 
trabalhabilidade do concreto, mantendo a mistura coesiva. Outra forma, seria para 
obter concretos com trabalhabilidade normal, mas com uma resistência extremamente 
alta, devido a uma substancial redução da relação água/aglomerante (NEVILLE, 1997 
apud CORDEIRO, 2001). 
O comportamento reológico em traços com baixa relação água/aglomerante não 
é definido pelas especificações do superplastificante e do tipo de cimento Portland. 
Faz-se, portanto, necessário experimentá-los e verificar como se comportam frente 
26 
 
aos complexos fenômenos químicos envolvidos. Vários métodos são empregados 
para avaliar a compatibilidade aditivo-cimento e a dosagem ótima de 
superplastificante. Dentre os mais utilizados estão: método de Kantro ou 
miniabatimento e método do cone Marsh (NEVILLE, 1997 apud GARCEZ, 2008). 
2.3 Concreto fresco 
A seleção de materiais e dosagens apropriados são passos importantes para 
produzir um concreto que atenda às especificações de resistência e durabilidade em 
um elemento estrutural. No entanto, esse objetivo não será atingido se não for 
dispensada atenção adequada aos processos aos quais o concreto é submetido nas 
primeiras idades (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
Estes mesmo autores dizem que o termo “primeiras idades” abrange apenas um 
pequeno intervalo de tempo (por exemplo, os dois primeiros dias após a produção) na 
expectativa total de vida útil do concreto. Porém, durante este período, várias 
operações são realizadas, como mistura, transporte até o local de aplicação, 
lançamento, adensamento, acabamento, cura e desmoldagem. Essas operações são 
afetadas pelas características do concreto fresco, como trabalhabilidade e tempo de 
pega. É evidente que o controle das operações nas primeiras idades e das 
propriedades do concreto fresco é essencial para assegurar que o elemento acabado 
seja estruturalmente adequado para a finalidade para que foi projetado. 
O concreto fresco é constituído dos agregados miúdo e graúdo envolvidos por 
pasta de cimento e espaços cheios de ar. A pasta, por sua vez, é composta 
essencialmente de uma solução aquosa e grãos de cimento (BAUER, 2012). 
As deficiências no concreto fresco, tais como a perda de trabalhabilidade no 
lançamento, segregação e exsudação durante o adensamento, ou, ainda, uma taxa 
excepcionalmente baixa de ganho de resistência, podem prejudicar o produto final e 
reduzir sua vida útil. Nesse aspecto, o concreto equipara-se a uma criança: para se 
tornar um adulto saudável, o recém-nascido precisa de atenção especial durante os 
primeiros períodos de crescimento (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
Segundo Neville (1997 apud Bispo, 2009), embora o concreto fresco tenha interesse 
transitório,a resistência de um concreto com determinadas proporções é influenciada pelo 
grau de adensamento. Portanto, é essencial que a consistência da mistura do concreto 
27 
 
seja tal que o concreto possa ser transportado, lançado, adensado e acabado com 
suficiente facilidade e sem segregação. 
2.3.1 Trabalhabilidade 
Segundo Petrucci (1998) apesar de ser a mais importante característica do 
concreto fresco, a trabalhabilidade é de difícil conceituação, visto envolver ou englobar 
uma série de outras propriedades, não havendo, ainda, completa concordância sobre 
quais sejam essas propriedades. 
A trabalhabilidade do concreto é definida pela ASTM C-125 como a propriedade 
que determina o esforço exigido para manipular uma quantidade de concreto fresco, 
com perda mínima de homogeneidade (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
A noção de trabalhabilidade é, portanto, muito mais subjetiva que física. O 
comportamento físico mais importante da trabalhabilidade é a consistência, termo que, 
aplicado ao concreto, traduz propriedades intrínsecas da mistura fresca relacionadas 
com a mobilidade da massa e a coesão entre os elementos componentes, tendo em 
vista a uniformidade e a compacidade do concreto e o bom rendimento de exsudação 
(BAUER, 2012). 
Para Mehta e Monteiro (2008), a consistência, medida pelo ensaio de abatimento 
de tronco de cone ou pelo aparelho Vebe, é usado como um simples índice da 
mobilidade ou da fluidez do concreto. O esforço necessário para adensar o concreto 
é regido pelas suas características de fluidez e pela facilidade com que a redução de 
vazios pode ser alcançada sem afetar a estabilidade. 
A estabilidade é um índice tanto para a capacidade de retenção de água (oposto 
à exsudação) quanto para a capacidade de retenção dos agregados graúdos na 
massa de concreto fresco (oposto à segregação). Uma medida que qualitativa dessas 
duas características é geralmente coberta pelo termo coesão (MEHTA e MONTEIRO, 
2008). 
Segundo Neville (1997 apud BISPO, 2009), a trabalhabilidade diminui com o 
tempo e, consideravelmente, logo nos primeiros minutos após a mistura. Quanto maior 
a trabalhabilidade inicial, maior a perda de trabalhabilidade do concreto. O autor 
ressalta ainda que a trabalhabilidade de uma mistura é influenciada também pela 
temperatura ambiente, além da temperatura do próprio concreto. Aumentando a 
28 
 
temperatura do concreto, maior a quantidade de água a ser acrescentada para se 
obter o abatimento desejado. Além disso, em dias quentes o teor de água deve ser 
aumentado para se manter a trabalhabilidade inicial da mistura. 
A trabalhabilidade depende de uma seleção e proporção adequada dos materiais 
e muitas vezes do uso de adições e aditivos. Os teores de pasta, de argamassa e de 
agregados, em função da trabalhabilidade desejada, devem ser compatibilizados. Isto 
se consegue mediante o conhecimento das características de cada componente e de 
seu proporcionamento correto na mistura (BISPO, 2009). 
Como a durabilidade, a trabalhabilidade não é uma propriedade intrínseca do 
concreto, pois, para fazer sentido, deve ser relacionada com o tipo de construção e o 
método de lançamento, adensamento e acabamento. Um concreto que pode ser 
prontamente lançado em uma fundação maciça sem segregar poderá ser totalmente 
inadequado para uma peça estrutural esbelta. Um concreto considerado trabalhável 
quando se utilizam vibradores de alta frequência pode não ser trabalhável se o 
adensamento for manual (MEHTA e MONTEIRO, 2008) 
Para Aïtcin (2000 apud BISPO,2009), a quantidade total de agregados presente 
no traço, as proporções relativas de agregado miúdo e graúdo, a respectiva 
granulometria, a forma e a textura superficial das partículas são os principais fatores 
relacionados aos agregados que afetam a trabalhabilidade do concreto. À medida que 
a dimensão máxima do agregado diminui, é necessário adicionar mais água à mistura 
a fim de se manter a trabalhabilidade e, consequentemente, adicionar mais cimento 
para se manter a resistência desejada. 
A importância da trabalhabilidade em tecnologia do concreto é evidente. É uma 
das características-chave que afetam a factibilidade da construção (capacidade de 
execução adequada). Independentemente da sofisticação do procedimento de 
dosagem usado ou de outras considerações, como o custo, uma mistura de concreto 
que não possa ser lançada com facilidade ou plenamente adensada, provavelmente, 
não representará as características esperadas de resistência ou durabilidade (MEHTA 
e MONTEIRO, 2008). 
2.3.1.1 Medidas de Trabalhabilidade 
A trabalhabilidade, como propriedade do concreto de difícil definição, sua 
natureza composta e sua dependência do tipo de construção e dos métodos de 
29 
 
lançamento, adensamento e acabamento são as razões pelas quais nenhum método 
único de ensaio pode ser projetado para medir a trabalhabilidade (MEHTA e 
MONTEIRO, 2008). 
Segundo Neville (1997 apud BISPO, 2009) não existe um ensaio aceitável que 
determine diretamente a trabalhabilidade do concreto. No entanto, inúmeras tentativas 
têm sido feitas para correlacionar a trabalhabilidade com alguma grandeza física fácil 
de ser determinada. 
Inúmeros ensaios são empregados na tentativa de medir a trabalhabilidade de 
concretos, pastas e argamassas. Os métodos de ensaio variam desde simples testes 
a ensaios complexos que exigem equipamentos dispendiosos e operadores 
capacitados. Embora alguns testes sejam adequados para apenas uma pequena 
gama de misturas de concreto, tais testes podem fornecer informações úteis 
(FERRARIS et al, 2001 apud BISPO, 2009). 
Os diferentes aparelhos e métodos idealizados para verificar a influência dos 
diversos fatores não conseguem pôr em evidência todas a propriedades cujo conjunto 
constitui a trabalhabilidade (PETRUCCI, 1998). 
Este mesmo autor cita que todos os processos conhecidos se baseiam em uma 
das seguintes proposições: 
a) A trabalhabilidade é medida pela deformação causada a uma massa de 
concreto fresco, pela aplicação de uma forca predeterminada; 
b) A trabalhabilidade é medida pelo esforço necessário a ocasionar, em uma 
massa de concreto fresco, uma deformação preestabelecida. 
O ensaio universalmente mais usado, que mede apenas a consistência do 
concreto, é o ensaio de abatimento do tronco de cone. Para o mesmo propósito, o 
segundo método em ordem de importância é o ensaio Vebe, que é mais indicado para 
misturas mais secas. O terceiro ensaio é o ensaio do fator de compactação, que 
procura avaliar a característica de compacidade de uma mistura de concreto (MEHTA 
e MONTEIRO, 2008). 
 
 
30 
 
a) Ensaio de Abatimento do Tronco de Cone 
O equipamento para o ensaio de abatimento consiste em uma haste de 
socamento e um tronco de cone, de 300 mm de altura e 100 mm de diâmetro no topo 
e 200 mm de diâmetro de base (Figura 2.1). 
Figura 2.1 – Aparelho do ensaio de abatimento (molde) 
 
Fonte: SOLOCAP (2016) 
O ensaio consiste em colocar uma massa de concreto fresco em 3 camadas 
iguais, adensadas, cada uma com 25 golpes, por uma barra de 16 mm de diâmetro e 
60 cm de comprimento. Em seguida o molde é retirado verticalmente, deixando o 
concreto sem suporte lateral. O concreto, sem apoio, abate-se com o seu próprio peso; 
o decréscimo da altura do tronco de cone é chamado de abatimento do concreto. O 
abatimento ou slump corresponde à diferença entre 30 cm e a altura após a remoção 
do molde. 
A norma que rege este ensaio é a NBR NM 67/1998. 
O ensaio de abatimento não é adequado para medir a consistência de concretos 
muito fluidos ou muito secos. Além disso, ele não é uma boa medida de 
trabalhabilidade, embora seja uma boa medida da consistência ou das características 
de fluidez do concreto. Esse ensaio não é uma medida satisfatória do comportamento 
reológico do concreto. A principal razão de sua popularidade é ele ser um método 
simples e conveniente para controlar a uniformidadeda produção de concreto fresco 
de diversas betonadas (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
31 
 
b) Ensaio Vebe 
O equipamento de ensaio consiste em uma mesa vibratória, um recipiente 
cilíndrico, um tronco de cone e um disco de vidro ou de plástico com movimento livre 
e descendente que serve como ponto de referência no final do ensaio (Figura 2.3). 
Figura 2.2 – Aparelho Vebe 
 
Fonte: GIAMMUSSO (1992) 
O tronco de cone é colocado no recipiente cilíndrico, preenchido com concreto e 
removido. O disco é colocado no topo do tronco de cone de concreto e a mesa 
vibratória é ligada. O tempo necessário para remoldar o concreto da fôrma tronco-
cônica para a cilíndrica é a medida da consistência e é expresso como índice Vebe, 
em segundos (MEHTA e MONTEIRO, 2008) 
c) Ensaio do fator de compactação 
Esse ensaio mede o grau de compactação alcançado quando uma mistura de 
concreto é submetida a um esforço padrão. O grau de compacidade, denominado fator 
de compactação, é medido pelo fator de massa específica (isto é, a relação entre a 
massa específica determinada no ensaio e a massa específica do mesmo concreto 
em condições ideais de adensamento total) (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
O aparelho consiste de dois recipientes com forma de cone, e um recipiente 
cilíndrico, com os eixos em uma mesma vertical. Os recipientes possuem comportas 
com dobradiças na parte inferior. Todas as superfícies internas são polidas para 
reduzir o atrito, como mostrado na Figura 2.3. 
 
32 
 
Figura 2.3 – Aparelho utilizado no ensaio de fator de compactação 
 
Fonte: NEVILLE (1997) 
Segundo Neville (1997), o reservatório superior, que é maior do que o inferior 
que, por sua vez, transborda. Isso faz com que uma dada porção de concreto seja 
obtida em estado padrão de adensamento, sem influência do fator humano. A 
portinhola do reservatório inferior é aberta, e o concreto cai no cilindro. O excesso de 
material é removido, e a massa do concreto, no cilindro de volume previamente 
conhecido, é determinada; a partir desses valores, a massa específica é facilmente 
calculada. 
2.3.1.2 Fatores que Afetam a Trabalhabilidade 
Por razões óbvias, em vez de trabalhabilidade, é mais apropriado estudar como 
vários fatores afetam a consistência e a coesão, porque esses dois componentes da 
trabalhabilidade podem ser influenciados de forma oposta pela mudança de uma 
variável específica. Em geral, por sua influência sobre a consistência e sobre a 
coesão, a trabalhabilidade das misturas de concreto é afetada pelo consumo de água 
ou de cimento, pela granulometria do agregado e por outras características físicas, 
pelos aditivos, adições e pela perda de abatimento (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
O principal fator que influi na consistência é, sem dúvida, o teor água/mistura 
seca, expresso em porcentagem do peso da água em relação ao peso da mistura de 
33 
 
cimento e agregados. Vale mencionar que é através do teor água/mistura seca que 
se verifica a influência, obviamente direta, do fator água/cimento na consistência 
(BAUER, 2012). 
Para uma dada dimensão máxima característica de agregado graúdo, o 
abatimento ou a consistência do concreto tem correlação direta com a quantidade de 
água da mistura; ou seja, dentro de certos limites, independe de outros fatores, tais 
como granulometria do agregado e consumo de cimento (MEHTA e MONTEIRO, 
2008). 
Em um concreto de cimento Portland convencional, com um dado consumo de 
água, a redução considerável do consumo de cimento tende a produzir misturas 
ásperas com acabamento precário. As misturas de concreto com consumo muito 
elevado de cimento, ou alta proporção de finos, apresentam excelente coesão, mas 
tendem a ficar viscosas (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
Se se fixar o fator estudado, teor de água/mistura seca, e se modificar a 
granulometria, ou seja, a relação agregado miúdo/agregado graúdo, observar-se-á 
uma mudança na consistência do concreto. Se houver uma redução na superfície 
específica do agregado, o concreto tornar-se-á mais plástico; em caso contrário, 
menos plástico (BAUER, 2012). 
Para se produzir concreto com boa trabalhabilidade, a granulometria dos 
agregados é muito importante. Quanto maior a dimensão característica do agregado 
graúdo, menor a quantidade de água necessária à mistura. Partículas lamelares e 
alongadas tendem a produzir misturas ásperas, necessitado de maior teor de água 
para atingir a trabalhabilidade desejada (AÏTCIN, 2000 apud BISPO, 2009). 
Quando a quantidade de água de uma mistura de concreto é mantida constante, 
a incorporação de aditivos redutores de água aumenta o abatimento (aumenta a 
fluidez). Adições pozolânicas tendem a reduzir a exsudação e aumentar a coesão do 
concreto (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
Há grande variedade de aditivos disponíveis que afetam a consistência do 
concreto. Esses compostos são classificados como dispersores, densificadores, 
retardadores, aceleradores e incorporadores de ar. Quando são utilizados 
corretamente para superar certas deficiências de um concreto, cumprem muito bem 
34 
 
sua função. O uso indiscriminado aditivos, porém, pode determinar efeitos mais 
prejudicias que benéficos (BAUER, 2012). 
2.3.1.3 Perda de Abatimento 
Sengundo Mehta e Monteiro (2008), a perda de abatimento é definida como a 
perda de consistência do concreto fresco com o passar do tempo. Esse é um 
fenômeno normal para todas as misturas de concreto, porque resulta do enrijecimento 
gradual e pega de uma pasta de cimento Portland hidratada, que está associada à 
formação de produtos de hidratação, como a etringita e o silicato de cálcio hidratado. 
Aïtcin (2000 apud BISPO, 2009), considera que do ponto de vista reológico a 
trabalhabilidade depende, essencialmente, dos fatores relacionados ao esqueleto dos 
agregados e da quantidade e fluidez da pasta usada quando da mistura de concreto. 
O enrijecimento prematuro do concreto fresco, dependendo de quando o 
problema aparece, pode significar um acréscimo de torque na caçamba da betoneira, 
uma necessidade de mais água na betoneira ou no canteiro, aderência do concreto 
dentro da caçamba do caminhão betoneira, dificuldades em bombear e lançar o 
concreto, maior consumo de mão-de-obra para operações de tratamento e 
acabamento e, finalmente, queda na produtiva e qualidade do trabalho da mão-de-
obra, perda de resistência, de durabilidade e de outras propriedades quando a 
redosagem de água é excessiva ou não é misturada novamente (MEHTA e 
MONTEIRO, 2008). 
Estes mesmo autores citam as causas básicas dos problemas de perda de 
abatimento com o concreto, a saber: emprego de cimento com pega anormal; período 
extraordinariamente longo para operações de mistura, transporte, lançamento, 
adensamento ou acabamento; alta temperatura do concreto devido ao calor de 
hidratação excessivo e/ou ao emprego de materiais estocados em locais de 
temperatura ambiente muito alta. 
2.3.2 Segregação e Exsudação 
Define-se segregação como a separação dos componentes de uma mistura de 
concreto fresco de tal forma que sua distribuição deixe de ser uniforme. Há dois tipos 
de segregação. O primeiro, que é uma característica das misturas de concreto secas, 
consiste na separação dos agregados da argamassa. A exsudação é o segundo tipo 
35 
 
de segregação e é característica de misturas de concreto muito fluidas (MEHTA e 
MONTEIRO, 2008). 
Para Neville (1997 apud BISPO, 2009), uma maior viscosidade da pasta fresca 
de cimento se opõe ao movimento descendente das partículas mais pesadas de 
agregado. Assim, misturas que apresentam relação água/cimento menor são menos 
propensas à segregação. 
A segregação pode ocorrer também como resultado de vibração exagerada. Um 
concreto em que isso viesse a acontecer, seria, obviamente, um concreto mais fraco 
e sem uniformidade (BAUER, 2012). 
Segundo Neville (1997) apud Bispo (2009), as diferenças de tamanho das 
partículas e das massas específicas dos constituintesda mistura de concreto são as 
causas primárias da segregação, que podem ser controladas por uma granulometria 
adequada e por cuidados no manuseio. Para este autor um tipo de segregação é 
quando ocorre a separação dos agregados da argamassa do concreto comum em 
misturas secas. A segregação é difícil de ser determinada quantitativamente, mas é 
facilmente percebida quando o concreto está sendo manuseado. 
Define-se exsudação como um fenômeno cuja manifestação externa é o 
surgimento de agua na superfície após o concreto ter sido lançado e adensado, porém 
antes de sua pega (isto é, quando a sedimentação não pode mais ocorrer). A água é 
o componente mais leve em uma mistura de concreto. Assim, a exsudação é uma 
forma de segregação, porque os sólidos em suspensão tendem a se sedimentar sob 
a força da gravidade. A exsudação resulta da incapacidade dos materiais 
componentes em reterem toda a água de amassamento em um estado disperso, 
enquanto os sólidos mais pesados se assentam (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
Como resultado da exsudação, o topo de cada camada de concreto pode tornar-
se muito úmido e, se a água for impedida de se evaporar, pela camada que lhe é 
superposta, poderá resultar uma camada de concreto poroso, fraco e de pouca 
durabilidade (BAUER, 2012). 
Para Petrucci (1998), a água, ao subir à superfície, pode carregar partículas mais 
finas de cimento, formando a chamada nata. Essa nata impede a ligação de novas 
camadas de material e deve ser removida cuidadosamente. Segundo Mehta e 
36 
 
Monteiro (2008), a camada de nata contém uma relação água/cimento elevada, 
sendo, portanto, porosa, mole e fraca. 
Uma combinação de consistência inadequada, quantidade excessiva de 
partículas do agregado graúdo com densidade muito alta ou muito baixa, pouca 
quantidade de partículas finas (devido a baixos consumos de cimento e de areia, ou 
utilização de areia com curva granulométrica inadequada) e métodos impróprios de 
lançamento e adensamento estão dentre as causas principais de segregação e 
exsudação em concreto. Naturalmente, os problemas podem ser reduzidos ou 
eliminados com a devida atenção à seleção de materiais, dosagem e métodos para o 
manuseio e lançamento do concreto (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
Outro efeito nocivo da exsudação consiste na acumulação de água em filmes 
sobre as barras metálicas da armadura, diminuindo a aderência. Essa exsudação 
poderá ser controlada pelo proporcionamento adequado de um concreto trabalhável, 
evitando-se o emprego de água além da necessária. Utilizando-se misturas ricas, 
cimento muito finos e agregados naturais de grãos arredondados, os efeitos da 
exsudação são atenuados. Às vezes, corrige-se a exsudação pela adição de grãos 
relativamente finos, que compensam as deficiências dos agregados (PETRUCCI, 
1998). 
2.3.3 Tempo de Pega 
Um cimento misturado com certa quantidade de água, de modo a obter uma 
pasta plástica, começa a perder esta plasticidade depois de um tempo. O tempo que 
decorre desde a adição de agua até o início das reações com os compostos de 
cimento é chamado tempo de início de pega (PETRUCCI, 1998). 
O fenômeno da pega do cimento compreende a evolução das propriedades 
mecânicas da pasta no início do processo de endurecimento, propriedades 
essencialmente físicas, consequente, entretanto, a um processo químico de 
hidratação. É um fenômeno artificialmente definido como o momento em que a pasta 
adquire certa consistência que a torna imprópria a um trabalho. Tal conceituação se 
estende, evidentemente, tanto à argamassa quanto aos concretos nos quais a pasta 
de cimento está presente e com missão aglutinadora dos agregados (BAUER, 2012). 
37 
 
Os tempos de início e de fim de pega, quando medidos pelo método de 
resistência à penetração, não registram uma alteração específica nas características 
físico-químicas da pasta de cimento. São puramente pontos de referência no sentido 
em que o primeiro define o limite de manuseio, e o ultimo define o início do 
desenvolvimento da resistência mecânica (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
Os ensaios são feitos com pasta de consistência normal e, geralmente, com o 
aparelho de Vicat. Nesse aparelho mede-se, em última análise, a resistência à 
penetração de uma agulha na pasta de cimento (BAUER, 2012). 
Cimentos ricos em C3A, que é o composto que reage imediatamente com a 
água, dão pega muito rapidamente; a formação de sulfoaluminato retarda a hidratação 
(PETRUCCI, 1998). 
Os principais fatores que controlam os tempos de pega do concreto são: 
composição do cimento, relação água/cimento, temperatura e aditivos. Os cimentos 
que são de pega rápida, falsa pega ou pega instantânea tendem a produzir concretos 
com características correspondentes. Como os fenômenos de pega e endurecimento 
em uma pasta de cimento em hidratação são influenciados pelo preenchimento dos 
espaços vazios com os produtos de hidratação, a relação água/cimento obviamente 
afetará os tempos de início e de fim de pega. No entanto, os dados de tempo de pega 
para a pasta de cimento não coincidem com os tempos de pega do concreto contendo 
o mesmo cimento, uma vez que as relações água/cimento normalmente são diferentes 
nos dois casos. Em geral, quanto maior a relação água/cimento, maior é o tempo de 
pega (MEHTA e MONTEIRO, 2008). 
Em geral os superplastificantes não causam retardamento apreciável de pega 
na mistura (NEVILLE, 1997 apud BISPO, 2009). 
2.4 Compatibilidade entre cimento Portland e aditivo superplastificante 
Segundo Aïtcin (2000 apud BISPO, 2009), observando as especificações de um 
determinado cimento e de um determinado superplastificante, é impossível mensurar 
que tipo de comportamento reológico se poderia esperar em traços com baixa relação 
a/c; é necessário experimentá-los e ver como funcionam. Diversos métodos foram 
desenvolvidos, envolvendo pequenas quantidades de materiais e fáceis de serem 
implementados e repetidos. 
38 
 
Quando se usa um teor elevado de superplastificante para conseguir uma 
relação água/cimento muito baixa ou se não for possível a redosagem do 
superplastificante, é importante estabelecer uma combinação compatível de cimento 
e superplastificante (NEVILLE, 1997 apud SILVA, 2010). 
Esta compatibilidade visa a dosagem ótima para garantir trabalhabilidade ao 
concreto fresco, porém essa dosagem excessiva pode ocasionar em segregação do 
concreto. A compatibilidade de superplastificante com o cimento Portland está 
diretamente ligado à caracterização destes. Porém, nem toda dosagem de teor ótimo 
ensaiada na pasta de cimento pode obter o mesmo comportamento no concreto 
fresco. 
Existem combinações que apresentam bom desempenho com uma pasta e que 
não trabalha tão bem no concreto, enquanto existem combinações que apresentam 
comportamento apenas razoável com uma pasta e têm desempenho muito melhor no 
concreto, pois as condições de mistura da pasta e do concreto não são as mesmas 
(BISPO, 2009). 
Basicamente são usados dois métodos para se avaliar a compatibilidade entre o 
cimento Portland e aditivos superplastificantes, o mini abatimento e o cone de Marsh. 
O objetivo é determinar o chamado ponto de saturação, interseção de duas linhas 
obtidas a partir dos métodos acima citados, que determina a dosagem ótima do 
superplastificante, e corresponde ao ponto em que qualquer aumento na dosagem do 
superplastificante não produz nenhum efeito na reologia da pasta (AÏTCIN, 2000). 
2.4.1 Mini Abatimento de Kantro 
Este método foi desenvolvido por Kantro em 1980 e é análogo ao ensaio de 
abatimento de concreto, com a exceção das dimensões do molde cone-trônico (altura: 
60 cm; diâmetro superior: 20 cm; diâmetro inferior: 40 cm) (Figura 2.4). 
 
 
 
 
 
39 
 
Figura 2.4 – Croqui do molde utilizado para o ensaio de mini abatimento 
 
Fonte: MONTE E FIGUEIREDO (2008) 
As principais vantagens deste método são a pequena quantidade de material 
necessária para o ensaio e apossibilidade de observar problemas de exsudação e 
segregação da mistura. Este método também possibilita uma rápida comparação 
entre a fluidez de várias misturas de cimento com aditivos superplastificantes (MONTE 
e FIGUEIREDO, 2008). 
Este método consiste em ensaiar uma certa quantidade de pasta, utilizando o 
mini cone. O abatimento será aferido aos 10, 20 e 30 minutos para se observar a 
perda de abatimento ao longo do tempo. 
2.4.2 Funil de Marsh 
O funil de Marsh é um equipamento simples com função de medir viscosidade 
através da aferição do tempo em que um certo volume de líquido escoe a por meio de 
um curto tubo. As principais vantagens do método com o funil de Marsh são a sua 
simplicidade e a rapidez de ensaio (MONTE e FIGUEIREDO, 2008). Este ensaio vem 
sendo muito utilizado nos estudos de compatibilidade de superplastificante com a 
pasta de cimento. 
O funil de Marsh consiste em um cone de metal com as dimensões apresentadas 
na Figura 2.5. Uma certa quantidade de pasta é lançada ao funil e, com uma proveta 
logo abaixo, mede-se o tempo necessário para atingir 1000 cm³ da proveta, 
denominado índice de fluidez. A norma que rege este método de ensaio é a ABNT 
NBR 7681-2:2003. 
 
40 
 
Figura 2.5 – Funil de Marsh com dimensões internas 
 
Fonte: NBR 7681-2/2013 
O suporte do funil de Marsh está ilustrado na Figura 2.6. 
Figura 2.6 – Suporte para o apoio do funil, com o funil acoplado 
 
Fonte: NBR 7681-2/2013 
41 
 
3 METODOLOGIA 
Para a realização deste estudo, a metodologia adotada foi experimental, no 
intuito de investigar que tipo de cimento Portland tem uma melhor compatibilidade com 
o superplastificante. A Figura 3.1 apresenta os principais procedimentos 
metodológicos cumpridos neste trabalho. 
Figura 3.1 – Fluxograma das principais atividades da pesquisa 
 
3.1 Caracterização dos materiais 
Os materiais utilizados para este estudo foram obtidos na cidade de Boa 
Vista/RR, com exceção do superplastificante, inexistente no mercado local, que foi 
adquirido na cidade de Sorocaba/São Paulo. 
42 
 
3.1.1 Cimento 
Foram empregados dois tipos de cimento Portland nas misturas desenvolvidas 
em laboratório: o CP I – S – 40, fabricado pela Cemex, e o CP IV – 32, fabricado pela 
Nassau. 
O cimento CP I – S – 40, cimento Portland comum com até 5% de adições, e o 
CP IV – 32, cimento Portland pozolânico, são usualmente utilizados na cidade de Boa 
Vista/RR nas construções em geral. 
As Tabelas 3.1 e 3.2 caracteriza as propriedades físico-químicas dos cimentos 
CP I – S 40 e CP IV – 32. 
 Tabela 3.1 – Características físico-químicas do cimento CP I – S – 40 
Ensaio Norma 
Limites da 
NBR 
5732/1991 
Finura – Resíduo na peneira 75 mm (%) NBR 11579/2013 ≤10 
Área específica (m²/kg) NBR 16372/2015 ≥ 280 
Tempo de pega (h) 
Início de 
pega 
NBR NM 65/2003 ≥ 1 
Fim de pega NBR NM 65/2003 ≤ 10 
Expansividade (mm) 
A quente NBR 11582/2016 ≤ 5 
A frio NBR 11582/2016 ≤ 5 
Resistência a compressão (Mpa) 
3 dias 
NBR 7215/1997 
≥ 15,0 
7 dias ≥ 25,0 
28 dias ≥ 40,0 
Perda ao fogo (%) - NBR NM 18/2012 ≤ 4,5 
Resíduo insolúvel (%) - NBR NM 15/2004 ≤ 5,0 
Trioxido de Enxofre (SO3) (%) - NBR NM 16/2004 ≤ 4,0 
Óxido de Magnésio (MGO) (%) - 
NBR NM 20/2004 
≤ 6,5 
Anidro Carbônico (CO2) (%) - ≤ 3,0 
 
 Fonte: Adaptado da ABNT 
 
Tabela 3.2 – Características físico-químicas do cimento CP IV – 32 (continua) 
Ensaio Norma 
Limites da 
NBR 
5736/1991 
Finura – Resíduo na peneira 75 mm (%) NBR 11579/2013 ≤ 8 
Área específica (m²/kg) NBR 16372/2015 - 
Tempo de pega (h) 
Início de 
pega 
NBR NM 65/2003 ≥ 1 
Fim de pega NBR NM 65/2003 ≤ 12 
Expansividade (mm) 
A quente NBR 11582/2016 ≤ 5 
A frio NBR 11582/2016 ≤ 5 
Fonte: Adaptado da ABNT 
 
 
43 
 
Tabela 3.2 – Características físico-químicas do cimento CP IV – 32 (conclusão) 
Ensaio Norma 
Limites da 
NBR 
5736/1991 
Resistência a compressão (Mpa) 
3 dias 
NBR 7215/1997 
≥ 10,0 
7 dias ≥ 20,0 
28 dias ≥ 32,0 
Perda ao fogo (%) - NBR NM 18/2012 ≤ 4,5 
Resíduo insolúvel (%) - NBR NM 15/2004 - 
Trioxido de Enxofre (SO3) (%) - NBR NM 16/2004 ≤ 4,0 
Óxido de Magnésio (MGO) (%) - 
NBR NM 20/2004 
≤ 6,5 
Anidro Carbônico (CO2) (%) - ≤ 3,0 
 
Fonte: Adaptado da ABNT 
 
3.1.2 Superplastificante 
O superplastificante utilizado para a produção das pastas de cimento foi O ADVA 
527 da GCPAT, lote SF08-76L, indicado por empresas locais, fornecido em aspecto 
líquido em embalagem de 5 kg. Este aditivo de última geração é baseado em 
policarboxilato e foi desenvolvido para dar extrema trabalhabilidade sem causar 
segregação ao concreto. As características principais deste superplastificante estão 
descritas na Tabela 3.3. 
Tabela 3.3 – Características do superplastificante utilizado 
Massa específica 1,06 g/cm³ 
Teor de sólidos 34% 
Dosagem recomendada 0,15% - 0,80% 
Cor Amarelo claro 
 
 Fonte: GCPAT (2016) 
3.2 Confecção das pastas 
As pastas foram confeccionadas utilizando a relação água/cimento de 0,40 para 
todas as misturas. Como a dosagem recomendada de superplastificante pelo 
fabricante é de 0,15% a 0,80% de massa total sobre a massa de cimento, utilizaram-
se estes limites para a determinação dos pontos; além destas, utilizou-se 0,50% 
(aproximadamente a média proposta pelo fabricante), além de incrementos de 0,30% 
até 1,7% (dosagem comum em diversos superplastificantes). 
A mistura foi feita em uma argamassadeira de bancada de acordo com a Figura 
3.2. 
O processo de mistura dos componentes, idêntico para todas as pastas, seguiu 
as seguintes etapas: 
44 
 
 Mistura manual dos componentes por 1 minuto; 
 Um período de 30 segundos em velocidade baixa no misturador; 
 Pausa de 1 minuto para retirada de pasta aderida à parede do recipiente de 
mistura; 
 Mistura final em velocidade alta, por 2 minutos. 
As ilustrações das etapas experimentadas podem ser vistas através das Figuras 
3.3 a 3.5. 
Figura 3.2 – Argamassadeira utilizada na confecção das pastas 
 
Fonte: Autoria Própria (2016) 
Figura 3.3 – Mistura manual dos componentes da pasta 
 
Fonte: Autoria Própria (2016) 
 
45 
 
Figura 3.4 – Mistura mecânica da pasta na argamassadeira 
 
Fonte: Autoria Própria (2016) 
Figura 3.5 – Mistura final da pasta 
 
Fonte: Autoria Própria (2016) 
O proporcionamento dos materiais depende do método utilizado para a 
compatibilidade de superplastificante com a pasta de cimento. 
3.3 Métodos 
Foram utilizados dois métodos para verificar qual tipo de cimento era mais 
compatível com o superplastificante usado. Uma vez que sua composição, 
principalmente as adições, interferem diretamente na reação destes produtos. 
3.3.1 Mini Abatimento de Kantro 
Para a execução deste ensaio, foi utilizado 600 g de cimento Portland e calculou-
se o restante dos componentes em função desta massa. Os proporcionamento dos 
materiais estão descritos na Tabela 3.4. 
 
 
 
46 
 
Tabela 3.4 – Proporcionamento de materiais para o Mini Abatimento Kantro 
SP/c Cimento (g) 
Aditivo 
Total (g) 
Aditivo Parte 
Sólida (g) 
Aditivo Parte 
Líquida (g) 
Água 
adicionada 
(g) 
0,15% 600,00 0,90 0,31 0,59 239,41 
0,50% 600,00 3,00 1,02 1,98 238,02 
0,80% 600,00 4,80 1,63 3,17 236,83 
1,10% 600,00 6,60 2,24 4,36 235,64 
1,40% 600,00 8,40 2,86 5,54 234,46 
1,70% 600,00 10,20 3,47 6,73 233,27 
 
 
O ensaio foi realizado conforme procedimentos descritos por Aïtcin (1998) e 
Bucher (1988). A metodologia consiste na utilização de uma placa de acrílico sobre 
uma folha de papel milimetrado em uma bancada previamente nivelada (Figura 3.6). 
Preenche-se o mini cone de Kantro com a pasta, disposto no centro da placa com a 
pasta. Após dez batidas de uma espátula no topo do molde, este é levantado (em 
aproximadamente 3 segundos), de tal forma que a pasta se espalhe na placa de 
acrílico (CORDEIRO, 2001). A sequência de ensaio pode ser visualizada na Figura 
3.7. Com 10, 20 e 30 minutos, dois diâmetros ortogonaisforam aferidos com um 
paquímetro e foi calculada a média desses valores. 
O mini abatimento de Kantro analisa a partir de qual teor de dosagem de 
superplastificante o abatimento da pasta de cimento não haverá aumento significativo. 
Desta forma, é possível detectar qual o teor ótimo de dosagem, uma vez que as 
dosagens com teores altos podem ocasionar segregação no concreto. 
Figura 3.6 – Mini Cone Kantro centralizado sobre uma placa de acrílico 
 
Fonte: Autoria Própria (2016) 
47 
 
Figura 3.7 – Execução do mini abatimento de Kantro (a) Preenchimento do mini cone de 
Kantro com a pasta de cimento (b) Levantamento do mini cone de Kantro (c) Aferição do 
diâmetro através de um paquímetro 
 
(a) (b) 
 
(c) 
Fonte: Autoria Própria (2016) 
3.3.2 Funil de Marsh 
Por limitação do volume do copo da argamassadeira, a pasta de cimento foi 
confeccionada com 1000 g. Com uma relação água/cimento 0,40, o restante dos 
componentes foi calculado em função desta massa. O proporcionamento dos 
materiais está descrito na Tabela 3.5. 
Tabela 3.5 – Proporcionamento de materiais para o Funil de Marsh 
SP/c Cimento (g) 
Aditivo 
Total (g) 
Aditivo Parte 
Sólida (g) 
Aditivo Parte 
Líquida (g) 
Água 
adicionada 
(g) 
0,15% 1000 1,50 0,51 0,99 399,01 
0,50% 1000 5,00 1,70 3,30 396,70 
0,80% 1000 8,00 2,72 5,28 394,72 
1,10% 1000 11,00 3,74 7,26 392,74 
1,40% 1000 14,00 4,76 9,24 390,76 
1,70% 1000 17,00 5,78 11,22 388,78 
 
 
48 
 
Este proporcionamento gera um volume de pasta em torno de 700 cm³. A 
execução deste ensaio foi adaptada para a aferição do tempo em que a pasta atinge 
o volume de 500 cm³, extrapolando este valor para 1000 cm³, uma vez que o que 
interessa é o início da constância de tempo, no gráfico Tempo x Relação SP/c. 
Para a determinação do índice de fluidez, procedeu-se da maneira descrita a 
seguir, conforme item 6 da ABNT NBR 7681-2:2013, com adaptações: 
a) Umedecimento das paredes internas do funil de Marsh, utilizando-o na 
condição em que não apresentasse gotejamento; 
b) Montagem do funil firmemente em seu suporte, de maneira que ficasse 
nivelado e livre de vibrações; 
c) Posicionamento da proveta sob o funil, com os eixos coincidentes, em base 
igualmente firme e nivelada; 
d) Obstrução manual do bico do funil; 
e) Preenchimento lento do funil com a pasta passando pela peneira 2,36 mm 
(Figuras 3.8 e 3.9); 
f) Escoamento livre da pasta, medindo, com precisão de 0,01 s, o tempo 
necessário para o preenchimento do volume de 500 cm³ na proveta, 
considerando como início da contagem do tempo o instante em que a calda 
atinge o fundo da proveta (Figura 3.10). 
Figura 3.8 – Especificações da peneira 2,36 mm 
 
Fonte: Autoria Própria (2016) 
 
 
 
 
49 
 
Figura 3.9 – Execução do ensaio Funil Marsh 
 
Fonte: Autoria Própria (2016) 
 
Figura 3.10 – Conjunto Funil Marsh e proveta após execução do ensaio 
 
Fonte: Autoria Própria (2016) 
50 
 
4 RESULTADOS 
4.1 Mini abatimento de Kantro 
A análise do abatimento ao longo do tempo é importante para caracterizar o 
comportamento da pasta simulando o adensamento do concreto. Os resultados dos 
diâmetros aferidos para as repetições de cada tipo de cimento Portland estão 
descritos nas Tabelas 4.1 a 4.6. 
Tabela 4.1 – Ensaio do Mini Abatimento Kantro no cimento CP I – S – 40 a 10 min 
SP/c 
Diâmetro (cm) 
Amostra 01 Amostra 02 Amostra 03 Média 
0,15% 9,31 9,26 9,85 9,47 
0,50% 23,79 24,11 22,70 23,53 
0,80% 22,53 23,45 22,95 22,98 
1,10% 23,18 23,36 23,34 23,29 
1,40% 24,27 23,14 23,29 23,57 
1,70% 24,81 23,32 23,34 23,82 
 
 
Tabela 4.2 – Ensaio do Mini Abatimento Kantro no cimento CP I – S – 40 a 20 min 
SP/c 
Diâmetro (cm) 
Amostra 01 Amostra 02 Amostra 03 Média 
0,15% 9,32 9,29 9,85 9,49 
0,50% 23,82 24,39 22,71 23,64 
0,80% 22,54 23,51 23,36 23,14 
1,10% 23,64 23,64 23,36 23,55 
1,40% 24,49 23,17 23,32 23,66 
1,70% 24,87 23,53 23,35 23,92 
 
 
Tabela 4.3 – Ensaio do Mini Abatimento Kantro no cimento CP I – S – 40 a 30 min 
SP/c 
Diâmetro (cm) 
Amostra 01 Amostra 02 Amostra 03 Média 
0,15% 9,33 9,29 9,89 9,50 
0,50% 23,84 24,39 22,71 23,65 
0,80% 22,54 23,66 23,36 23,19 
1,10% 23,64 23,73 23,36 23,58 
1,40% 24,49 23,26 23,32 23,69 
1,70% 24,89 23,62 23,35 23,95 
 
 
 
 
51 
 
Tabela 4.4 – Ensaio do Mini Abatimento Kantro no cimento CP IV - 32 a 10 min 
SP/c 
Diâmetro (cm) 
Amostra 01 Amostra 02 Amostra 03 Média 
0,15% 10,60 12,13 10,80 11,18 
0,50% 17,40 20,71 20,63 19,58 
0,80% 20,13 21,17 20,79 20,70 
1,10% 21,65 21,34 21,41 21,47 
1,40% 21,74 21,71 21,42 21,62 
1,70% 21,07 21,60 21,80 21,49 
 
 
Tabela 4.5 – Ensaio do Mini Abatimento Kantro no cimento CP IV - 32 a 20 min 
SP/c 
Diâmetro (cm) 
Amostra 01 Amostra 02 Amostra 03 Média 
0,15% 10,70 12,18 10,85 11,24 
0,50% 17,50 21,18 20,70 19,79 
0,80% 20,27 21,37 20,80 20,81 
1,10% 21,75 21,56 21,42 21,58 
1,40% 21,79 21,79 21,65 21,74 
1,70% 21,43 21,74 21,86 21,68 
 
 
Tabela 4.6 – Ensaio do Mini Abatimento Kantro no cimento CP IV - 32 a 30 min 
SP/c 
Diâmetro (cm) 
Amostra 01 Amostra 02 Amostra 03 Média 
0,15% 10,78 12,20 10,85 11,28 
0,50% 17,55 21,20 20,70 19,82 
0,80% 20,27 21,63 20,80 20,90 
1,10% 21,84 21,61 21,47 21,64 
1,40% 21,79 21,79 21,65 21,74 
1,70% 21,64 21,74 21,86 21,74 
 
 
A escolha dos tempos de aferições foi devido à análise da estabilização dos 
abatimentos para tempos superiores a 30 minutos, sendo este o tempo piloto de 
estudo. O estudo a 10 e 20 minutos são importantes para entender o desempenho da 
ação do superplastificante ao decorrer do tempo. 
Para obtenção de resultados, este ensaio foi repetido 3 vezes calculando-se a 
média aritmética. 
A Tabela 4.3 mostra que o espraiamento para a relação SP/c de 1,70%, 23,95 
cm, é aproximadamente igual à relação SP/c de 0,60%, 24,00 cm, porém esta primeira 
52 
 
apresentou a presença de água em excesso, deixando a mistura mais fluida, o que 
pode confundir o leitor a uma interpretação equivocada. 
Para a dosagem de SP/c de 0,15%, o cimento CP IV – 32 apresentou um 
abatimento maior que o CP I – S – 40, dando uma ideia inicial que seria mais 
compatível. Porém, ao decorrer da execução do ensaio para os outros pontos de 
dosagem, o cimento CP I – S – 40 apresentou-se com abatimentos maiores em 
dosagens menores quando comparado ao CP IV – 32. As Figuras 4.1 a 4.3 mostram 
a relação Diâmetro x SP/c dos cimentos CP I – S -40 e CP IV – 32 nos tempos de 
aferições. 
As Figuras 4.1, 4.2 e 4.3 mostram que houve um pico no gráfico Diâmetro x SP/c 
para a dosagem SP/c de 0,60% no cimento CP I – S – 40, obtendo-se, graficamente, 
um abatimento de aproximadamente 240,00 mm e a estabilização dos gráficos 
ocorreu a partir da relação SP/c de 1,10%. Este pico caracteriza o ponto de saturação 
do SP para o cimento CP I – S – 40. 
Figura 4.1 – Ensaio Mini Abatimento de Kantro nos cimentos Portland a 10 min 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
0,00% 0,50% 1,00% 1,50% 2,00%
D
iâ
m
e
tr
o
 (
m
m
)
Relação SP/c
CP I - S - 40
CP IV - 32
53 
 
Figura 4.2 – Ensaio Mini Abatimento de Kantro nos cimentos Portland a 20 min 
 
Figura 4.3 – Ensaio Mini Abatimento de Kantro nos cimentos Portland a 30 min 
 
Os abatimentos sofreram um incremento médio de 0,69% de 10 para 20 minutos 
e, 0,24% de 20 para 30 minutos. Percentuais baixos afirmando, novamente, a 
estabilização da ação do superplastificante. 
Apesar da constância do tempo ocorrer a uma dosagem superior a 0,60%, os 
resultados mostram que a reação do superplastificante com o CP I – S – 40 não 
garantem o bom desempenho depois deste ponto, o que pode ser visto pela Figura 
4.5, onde apresenta água de exsudação, interferindo na hidratação do cimento. 
. As figuras 4.1, 4.2 e 4.3 mostram ainda que o cimento CP IV – 32 apresentou 
um comportamento mais homogêneo que o CP I – S – 40. Seu crescimento 
assemelha-se